Question

10．如图所示，闭合金属框从一定高度自由下落进入足够大的匀强磁场区域，从cd边开始进入磁场区到ab边刚进入磁场区这段时间内，线框运动的速度图象可能的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 从ab边刚进入磁场时，可能做匀速运动，可能做加速运动，也可能做减速运动，根据安培力公式F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，安培力与速度成正比，由牛顿第二定律分析加速度的变化情况，确定速度图象的斜率变化情况．

解答 解：ab边刚进入磁场时，若所受的安培力与重力平衡，则线框可能做匀速运动，若所受的安培力小于重力，线框做加速运动，随着速度的增大，由安培力公式F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，得知安培力增大，合力减小，加速度减小，当安培力增大到与重力相等时，线框做匀速运动，则线框先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动，不可能做匀加速运动，速度图象的斜率先逐渐减小后斜率为零，若所受的安培力大于重力，线框做减速运动，随着速度的减小，安培力减小，加速度减小，当安培力与重力相等时，线框做匀速直线运动，则线框先做加速度减小的减速运动，后做匀速直线运动，速度图象的斜率先逐渐减小，后斜率为零．故CD正确．
故选：CD．

点评 本题的解题关键是抓住安培力公式F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，分析安培力的变化，确定加速度的变化，同时要掌握速度图象的斜率等于加速度这一知识点．